综述：无血清培养基用于培养肉：蛋白质水解物作为增殖增强剂的见解

本综述系统探讨了蛋白质水解物在培养肉无血清培养基中的应用价值，指出其通过酶解/化学水解工艺从动植物源获取，可替代胎牛血清（FBS）提供生长因子，激活PI3K/Akt/mTOR等通路促进肌细胞增殖，兼具抗菌活性和成本优势，为细胞农业的规模化发展提供关键技术支撑。

　　

Abstract

培养肉作为传统畜牧肉类的革新替代品，其核心挑战在于建立高效安全的无血清培养体系。胎牛血清（FBS）虽含必需生长因子，但存在成本高、伦理争议和生物安全风险。近年来，蛋白质水解物因其可持续性和功能多样性成为研究热点。

Introduction

全球肉类需求激增推动培养肉技术发展，该技术可减少90%土地占用和75%–95%温室气体排放。2020年新加坡率先批准培养鸡肉销售，2023年美国USDA也通过相关产品上市。然而，FBS占培养基成本的60%，且采集过程涉及动物福利问题。蛋白质水解物从植物（玉米、马铃薯）、昆虫等来源获取，通过酶解释放活性肽段，成为理想替代品。

Comments on preparation methods of protein hydrolysates

酶解法因反应温和、特异性强成为主流工艺，结合超声波辅助可提升水解效率。玉米蛋白水解物含疏水氨基酸肽段，能模拟血清生长因子功能；马铃薯水解物则通过激活胰岛素样生长因子-1受体（IGF-1R）促进细胞增殖。

The proliferation-promoting activity of protein hydrolysates

研究表明，5 mg/mL玉米蛋白水解物可使牛肌卫星细胞增殖率提升2.3倍。酵母提取物中的谷胱甘肽前体物质能清除自由基，维持氧化还原稳态。鱼类胶原蛋白水解物则通过整合素-黏着斑激酶（FAK）通路增强细胞贴附。

The underlying mechanisms

关键机制包括：

1. PI3K/Akt/mTOR通路调控蛋白质合成，马铃薯水解物可使其磷酸化水平升高80%

2. ERK/AMPK/PGC-1α轴促进线粒体生物发生，提升细胞能量代谢

3. 抗菌肽段如defensin-2类似物可降低培养基污染风险

Conclusive remarks and future perspectives

未来需优化水解度（DH）与生物活性的关系，开发复合水解物配方。结合微载体三维培养技术，有望将培养基成本降至现行体系的30%。

CRediT authorship contribution statement

团队来自国内科研机构，获重庆市现代农业产业技术体系等项目资助，研究聚焦培养肉产业化关键技术突破。